인류는 지금 기후 전쟁을 치르고 있다. 지진과 폭풍, 집중호우, 폭염 등으로 수많은 사람이 다치거나 죽고 천문학적인 재산 피해를 입고 있다. 일부 학자들은 이러한 기상재해를 뜨거워진 지구가 보내온 경고라고 말한다. 지구는 기온이 올라가면 에너지의 균형을 맞추기 위해 노력하는데, 이런 움직임이 이상기후와 재해로 나타난다는 것이다. 태풍처럼 무서운 기상 현상도 사실은 뜨거운 적도의 에너지를 추운 지방으로 전달해 균형을 맞추려는 지구의 응급조치다. 이번 특집을 통해 전 세계적으로 벌어지고 있는 기상재해를 살펴보고 현재의 기상재해가 우리에게 주는 의미를 곰곰이 생각해 보자.
2005년, 지도로 보는 세계의 기상재해
지진이 무서워!
파키스탄 지진 발생 현장에 가다
리히터 규모 7.6의 강진이 파키스탄을 폐허로 만들었다. 올해 10월 8일 우리나라 시각으로 12시 50분 파키스탄 북부지역에서 강력한 지진이 발생했다. 파키스탄의 수도 이슬라마바드에서 불과 북쪽으로 100㎞ 떨어진 곳이었다. 이번 지진은 파키스탄과 인도, 아프가니스탄에서도 발생했는데, 파키스탄은 지진이 발생한 진원에서 불과 10㎞밖에 떨어져있지 않아 상대적으로 충격이 컸다. 지난해 12월에 발생한 인도네시아 지진해일(쓰나미)의 악몽이 아직도 생생한 가운데 또다시 지진의 공포 속에 던져진 사람들은 물과 음식의 부족으로 고통 받고 있다.
이번에 지진이 발생한 남아시아 지역은 판구조론으로 볼 때 인도판과 유라시아판이 만나는 곳이라 지질학자들이 오래전부터 강진을 경고해왔다. 판구조론은 거대한 지각을 형성하는 10여개의 판이 맨틀 지표와 지구 중심 핵 사이의 유연한 부분 위를 매우 느린 속도로 떠다니면서 서로 충돌하거나 하나의 판이 다른 판 아래로 들어가며 지진, 화산을 만들어 낸다는 이론이다.
영국의 BBC는 인도판이 1년에 5㎝씩 동북쪽으로 이동하며 유라시아판 밑을 파고들고 있다고 보도했다. 이 두 개의 지각판이 히말라야 단층에서 만나면서 끊임없이 쌓여온 에너지가 한꺼번에 분출돼 대형 지진이 발생한다는 것이다. 실제로 2001년 인도 구자라트 주에서 리히터 규모 7.9의 강진이 발생하는 등 이 지역에서는 전부터 대형 지진이 잇따랐다.
기상청 지진감시과 박종찬 사무관과 함께하는 지진 여행
어과동
지구가 살아 있다는 증거!
지구는 죽어 있는 딱딱한 땅덩어리일까요? 그렇지 않아요. 화산이폭발하고 지진이 일어나는 현상은 지구 내부에 끊임없는 움직임이 일어나고 있다는 증거입니다. 많은 에너지가 땅 속에 쌓이고 쌓여 견디지 못할 정도가 되면 한순간에 터져 나오는데 이것이 지진입니다. 마치 대나무에 힘을 주어 휘었을 때 어느 순간 대나무가 뚝 부러지며 에너지를 방출하는 것처럼 말이죠.
어과동
판과 판의 충돌을 조심하세요!
지구의 겉껍질인 암석권은 유라시아판, 태평양판, 북아메리카판 등 10여 개의 판으로 조각조각 나뉘어 있어요. 이 지각판들은 서로 다른 방향으로 움직이기 때문에 부딪히거나 밀고 포개지면서 한 해에 수 ㎝씩 이동합니다. 파키스탄 지진은 인도판과 유라시아판의 충돌에 의해 생겼어요. 이웃나라인 일본도 유라시아판과 태평양판이 만나는 경계에 있기 때문에 지진이 자주 일어나요. 다행히 우리나라는 판의 경계부분에서 1000㎞ 정도 떨어져 있어서 일본이나 미국에 비해 지진의 규모나 발생 빈도가 덜합니다.
어과동
쓰나미는 무엇인가요?
작년 12월 26일 인도네시아를 휩쓴 쓰나미는 인도판과 호주판이 유라시아판에 충돌하면서 단층에 균열이 생겨 발생했습니다. 화산이나 지진, 단층활동 등 해저에서 일어난 급격한 지각변동으로 해일이 생기는 현상이 바로 쓰나미랍니다. 현재의 과학기술로 지진이 언제 발생할지 알기는 어렵지만 먼 거리에서 생긴 쓰나미의 경우 도착시간을 예측할 수 있어요. 가령 지진이 일본 북서쪽 바다에서 발생했다면 이로 인한 쓰나미는 1시간에서 1시간 30분 후 동해안에 도착하므로 기상청에서 적절한 경보를 발표할 수 있지요.
어과동
이여진이 더 무섭다?!
큰 지진 뒤에는 거의 예외 없이 여진이 발생합니다. 여진은 지진으로 변형된 지각이 원래대로 돌아오면서 일어납니다. 보통 원래의 지진보다는 규모가 작은데 가끔 그 반대의 경우도 있어요. 리히터 규모7.0 이상의 강진이 일어날 경우 수천 회의 여진이 수 개월에서 수 년까지 발생할 수 있습니다. 따라서 지진이 일어난 후 절대로 안심해서는 안 되고 뒤이어 올지 모르는 여진에 대비해야 합니다.
어과동
지진, 리히터 규모와 진도로 측정한다!
지진 얘기를 할 때 빠지지 않는 리히터 규모‘규모’라고도 한다란 무엇일까요? 같은 세기의 지진이라도 지진이 발생하는 장소와 인구밀도에 따라 피해의 정도는 달라집니다. 따라서 지진의 세기를 세계 어디에서나 공통적으로 나타낼 수 있는 기준이 필요했어요. 1936년 미국의 지질학자 리히터 박사는 지진계에 기록된 진폭을 진원의 깊이나 진앙까지의 거리를 생각하여 숫자로 표시했는데, 이것이 바로 리히터 규모예요. 그러나 우리에게 직접적으로 와 닿는 것은 진도라는 단위입니다. 진도란 어떤 지역에 나타난 진동의 세기를 말하는데 사람의 느낌과 물체의 흔들림을 등급으로 표시한 기준이랍니다.
지진의 감시와 통보
어과동
지진 관측은 어떻게 이루어지나요?
우리나라의 지진 관측 역사는 그리 길지 않습니다. 1978년 계기관측을 시작했고 지진관측소도 몇 군데 되지 않았어요. 그런데 지진 발생 기록을 보면 과거에 10여 회밖에 감지되지 않던 지진이 지금은 1년에 40여 회 정도로 발생 횟수가 많이 늘었어요. 갑자기 우리나라에 지진이 많이 발생하게 된 걸까요? 그건 아닙니다. 요즘은 지진 관측 장비와 시스템이 디지털화되고 관측소도 전국 75개 지역에 있기 때문에 전에 알아 내지 못하던 작은 지진도 정확하게 찾아 낼 수 있어요. 또 텔레비전이나 신문을 통해 지진에 대한 정보를 쉽게 얻을 수 있게 된 덕분에 사람들의 관심도 커졌습니다.
어과동
만약 서울에서 규모 7.5의 지진이 발생한다면?
서울은 인구밀도가 높고, 초고층 건물과 지하철, 터널 등 많은 인공구조물로 가득하기 때문에 지반이 많이 약해져 있어요. 또 아직 지진에 대한 인식이 높지 않아서 건물을 지을 때 지진을 대비할 수 있는 내진설계도 제대로 이뤄지지 않고 있지요. 따라서 서울에서 강진이 발생하면 대부분의 건물이 무너지고 순식간에 폐허로 변할 것입니다. 작년 인도네시아 수마트라에서 발생한 지진을 기억하나요? 1900 년대 이후 있었던 전 세계 지진 중 네 번째로 강력한 규모 9.0을 기록했죠. 비록 우리나라에서 규모 7.0이 넘는 지진이 발생할 확률은 거의 없지만 작은 지진은 언제든지 일어날 수 있으므로 철저한 대비를 해야 해요.
가상 시나리오 지진 관측에서 통보까지
1. 우리나라에는 서울을 비롯한 부산, 제주도, 울릉도 등 75개 지점에 지진관측소가 있다. 75개 관측소는 우리나라를 바둑판 모양으로 잘라 일정한 간격에 설치하는데 지형에 따라 조금 이동하기도 한다.
2. 지진관측소에 설치된 지진감지센서는 우리나라 지각의 움직임을 예민하게 감지하고 기록계에 표시한다. 기상청 지진 감시과의 지진분석시스템은 전국의 자료를 실시간으로 종합하고 분석한다.
3. 지진 발생! 평온하던 지진분석 모니터에 갑자기 엄청난 지진파가 감지되었다. 시작은 서울, 순식간에 양평 등 주변으로 진동이 퍼져나가고 지진감시과에는 팽팽한 긴장이 감돈다.
4. 지진의 발생과 규모가 확정되면 재빨리 지진통보가 전달된다. 언제, 어디서 지진이 발생했고 규모는 얼마인지 자세한 정보를 지진 통보 시스템을 통해 각 언론사에 알리고 인터넷이나 모바일 메시지로 보낸다. 지진의 발생에서 통보까지 걸리는 시간은 5분 정도.
*지진을 예감할 수 있는 식스센스?!
평소 조용하던 판다가 산만하게 울고 백조는 물에 다가가길 주저하거나 뱀이 급히 자기 굴 속으로 돌아간다면…? 가끔 이렇게 이상한 행동을 보이는 동물들을 통해 지진발생을 미리 알았다는 얘기를 들은 적이 있을 것이다. 동물들은 지진을 감지하는 특별한 능력이라도 있는 걸까? 불행히 아직 과학적으로 검증되지는 않았다. 현대 과학기술로는 지진을 정확하게 예측해 내는 것이 불가능하다. 태풍의 경우 발생부터 진로 예측까지 꽤 정확한 예보가 이뤄질 수 있지만, 지진은 발생하기 전 특이한 현상을 보이지는 않기 때문이다. 따라서 과학자들은 지진을 예측하기 위해 변형된 암석을 연구한다. 심하게 휘어진 암석의 틈은 압력을 받아 변형되기 때문에 지진이 발생할 확률이 높다. 또 태평양 연안과 같이 지진이 자주 일어나는 지역은 지진 발생 자료를 분석하면 주기를 어느 정도 예측할 수 있다.
엘리뇨가 수상해!
기상연구소 권원태 기후연구실장과 함께하는 엘니뇨 여행
어과동
엘니뇨가 나타났다!
거대한 태평양이 뜨거워졌다 차가워졌다 하면 전 세계에 비정상적인 기상현상이 발생합니다. 인도네시아에는 비가 내리지 않는 건조한 날씨가 계속되고 산불이 잘 나요. 또 세계인이 즐겨 먹는 밀의 대부분을 생산하고 있는 오스트레일리아와 미국에 가뭄이 들어 밀농사를 망치고 말았어요. 남아메리카로 가 볼까요? 차가운 바닷물이 흘러서 물고기가 풍부하던 페루 앞바다에는 갑자기 큰 비가 쏟아지고 멸치와 정어리가 더 이상 잡히지 않아요. 페루의 어부들은 한숨을 내쉬며 말했어요.
“엘니뇨가 나타났다!”
엘니뇨가 발생하면 전 지구적인 대기의 흐름이 변하기 때문에 멀리 떨어진 서태평양, 심지어 우리나라에까지 영향을 줘요. 우리나라는 엘니뇨의 간접적인 영향으로 겨울에는 따뜻하고 여름에는 좀 더 비를 뿌려 줍니다.
어과동
엘니뇨의 탄생
엘니뇨는 어떻게 태어날까요? 먼저 적도 태평양에서 부는 바람과 바다의 관계를 알아야 해요. 지구 자전의 영향으로 남아메리카 서쪽 해안에서 적도를 향해 부는 무역풍은 바닷물을 대륙에서 떨어진 태평양 중앙으로 이동시킵니다. 그 결과 바다 밑깊은 곳에 있던 차가운 물이 무역풍에 휩쓸려간 따뜻한 물을 대신하기 위해 올라오는데, 이러한 현상을 용승이라 하지요. 찬 바닷물에는 영양분과 플랑크톤이 풍부하기 때문에 전 세계적인 어업 활동의 40% 이상이 이뤄진답니다. 또 이 곳에는 비가 잘 내리지 않아서 매우 건조해요.
엘니뇨가 발생하면적도 태평양에서 불던 무역풍이 약해져서 바닷물의 흐름도 바뀌게 됩니다. 페루 앞 바닷물은 바람이 약해지자 태평양 중앙으로 잘 운반이 되지 않고 용승도 일어나지 않게 되요. 마찬가지로 인도네시아처럼 태평양의 서쪽에 위치한 나라에서는 아예 동풍이 서풍으로 바뀌어 따뜻한 바닷물도 바람을 따라 동쪽으로 움직여요. 구름은 따뜻한 바다에서 잘 생기기 때문에 태평양의 중앙에서 발달하고, 페루에까지 영향을 미쳐 많은 비를 뿌립니다. 반대로 인도네시아에는 산불이 잘 나는 건조한 날씨가 계속되죠.
어과동
엘니뇨의 쌍둥이 여동생, 라니냐
라니냐는 적도 태평양의 온도가 비정상적으로 낮아지는 현상으로 엘니뇨와 정반대의 영향을 줍니다. 인도네시아, 오스트레일리아, 필리핀에 홍수가 나고, 페루 북부 지방에는 가뭄이 일어나요. 평소보다 강해진 무역풍이 페루 주변 바닷물을 강력하게 휩쓸어가기 때문에 페루 앞바다에는 차가운 바닷물의 용승이 계속되고 날씨는 더욱 건조해집니다. 또 라니냐 시기에는 대서양에 허리케인이 발생할 확률이 높아져요.
어과동
열대 바다를 감시하라!
과학자들은 엘니뇨가 태평양에만 영향을 주는 지역적인 현상이라고 생각했어요. 하지만 연구가 진행될수록 전 세계적인 기후 변화와 엘니뇨의 관계가 조금씩 드러났고, 1985년 체계적인 엘니뇨 감시를 위한 토가(TOGA)프로젝트가 시작되었죠. 토가프로젝트로 적도 태평양에 설치된 부이는 바닷물의 온도 변화나 염분, 풍향 등을 자동으로 측정했고 엘니뇨를 예측하기가 더 쉬워졌어요.
어과동
엘니뇨는 억울해!
태평양 동쪽과 서쪽의 온도 차이가 커지고 멸치가 잘 잡히지 않으면 페루의 어부들은 엘니뇨가 발생한 것을 느꼈지요. 그래서 차고 건조한 기후에서 잘 자라던 목화 재배는 그만두고 밭벼를 심는 방법으로 기후에 적응했어요. 또 사료로 만들던 멸치가 덜 잡히자 미국은 재빨리 콩을 많이 심어 사료의 원료로 사용했지요.
이상기후가 나타났다하면 모두 엘니뇨의 탓이라고요? 고대 페루인들은 엘니뇨가 신의 노여움이라 여기고 제물을 바쳤다고 전해집니다. 그러므로 엘니뇨는 어느 날 갑자기 나타난 기상이변이라기보다는 수천 년 전부터 있었던 자연 현상에 가까워요. 지구는 추위나 더위가 한쪽으로 치우치지 않도록 조절을 하는데 이 과정에서 엘니뇨나 라니냐가 발생할 수도 있어요. 또 엘니뇨는 페루 연안의 사막에 소나기를 내리게 하고 대서양에서 허리케인의 발생을 억제하기도 합니다. 따라서 엘니뇨를 ‘하늘의 저주’나 ‘악마의 자식’이라고 부르는 것은 지나친 오해예요.
이산화탄소가 너무해!
기상재해에 대해 우리가 알아야 할 것들
세계 초강대국인 미국도 허리케인 앞에서는 속수무책이었다. 재즈의 고향 뉴올리언스는 허리케인 카트리나로 불어난 물에 잠기고 미리 대피하지 못한 사람들은 꼼짝없이 도시에 갇혔다. 이것이 끝이 아니다. 거의 한 달 뒤에 찾아온 허리케인리타는 뜨거워진 멕시코만을 지나며 5등급 허리케인으로 급성장했다.
미국 기상관측 역사상 카트리나와 리타 같은 초강력 허리케인이 한 해에 두 번이나 발생한 적은 이번이 처음이다. 과학자들은 그 원인을 지구온난화에서 찾는다. NASA가 원격감지위성과 부이를 통해 바닷물의 온도를 측정한 결과 올해 멕시코만과 대서양은 가장 높은 온도를 기록했다. 즉 뜨거워진 바다 때문에 미국은 사상 최대의 허리케인 피해를 겪게 된 것이다. 지난 100년 동안 지구의 연평균 기온은 0.6℃, 해수면은 20㎝ 높아졌다. 0.6℃ 정도면 그리 걱정할 수준은 아니라고 생각할지도 모른다. 그러나 우리가 주목해야 할 부분은 바로 기온 상승이 최근 30년 간 집중적으로 일어났다는 점이다. 급속한 산업화를 거치면서 화석연료의 소비는 폭발적으로 늘어났고 지구를 데우는 온실가스 또한 많이 배출되었다.
지구온난화로 해수면의 높이가 높아지면 태평양과 인도양의 작은 섬들은 태풍이 올 때마다 물에 잠기거나 큰 홍수 피해를 입게 될 것이다. 또 지구의 곳곳에 많은 비가 내리고 허리케인과 태풍의 강도도 세질 거라고 예측된다.
지구온난화의 증거
녹아 내리는 빙하
남극의 온도가 1945년 이후 2.5도 상승하면서 남극의 얼음이 급속히 녹아 내리고 있다. 또 북극의 빙하는 지난 26년 동안 24%나 녹았고, 북극곰이나 바다표범 등의 북극동물들이 생활터전을 빼앗길 위기에 처해 있다.
산호초가 죽어간다
수온이 올라가고 물고기가 줄어들면서 인도네시아 산호초의 86% 이상이 사라졌다. 산호는 환경의 변화에 가장 민감한 해양생물로 1997년~1998년에 발생한 엘니뇨로 전 세계 산호초의 16%가 아름다운 빛을 잃고 하얗게 탈색되었다.
지구온난화로 인한 기후 변화를 우려하는 목소리가 높아지면서 국제 사회는 1997년 교토의정서 지구온난화를 막기 위한 국제적 약속를 만들고 선진국부터 온실가스의 배출량을 조금씩 줄여나가기로 약속했다. 그러나 2001년 이산화탄소 세계 배출량 1위인 미국이 교토의정서에서 일방적으로 탈퇴했다. 위르겐 트리틴 독일 환경장관은 카트리나의 미국 강타 직후“미국의 허리케인 피해는 온실가스를 줄이려는 노력을 하지 않았기 때문”이라고 비판했다. 아직 논란은 있지만 많은 기상학자들은 1990년대 이후 일어나고 있는 기상이변의 원인으로 지구온난화와 엘니뇨를 꼽는다.
그렇다면 대형 허리케인이나 지진, 엘니뇨 등의 기상재해를 통해 우리는 무엇을 배울 수 있을까? 그것은 바로 우리가 살고 있는 지구가 살아 숨쉬고 있다는 점이다. 과학자들은 온실가스 때문에 깨진 에너지 균형을 맞추려는 지구의 노력이 태풍이나 엘니뇨 등으로 나타난다고 본다.
온실가스 프로젝트, 교토의정서
교토의정서는 1997년 12월 일본 교토에서 개최된 기후변화협약에서 채택되었다. 미국, 캐나다, 일본, 유럽연합(EU) 회원국 등 38개의 선진국은 단계적으로 온실가스의 배출량을 줄여나가 2012년에는 1990년 수준보다 평균 5.2%까지 낮춰야 한다. 규제 대상 온실가스는 이산화탄소를 비롯하여 메탄, 아산화질소 등 여섯 가지다. 그러나 2001년 이산화탄소 배출량 1위인 미국이 화석연료에 의존하는 자국의 산업을 보호하기 위해 교토의정서에서 탈퇴하면서 국제적인 비난을 받기도 했다. 우리나라는 개발도상국에 속하기 때문에 당장은 온실가스를 줄일 의무를 지지않지만, 화석연료 대신 태양열이나 풍력 등 청정에너지를 사용하는 방식으로 산업 구조를 서서히 바꿔야 할 필요가 있다
기상재해를 줄이는 첫걸음은 바로 자연과 조화를 이루는 것!
미국의 기상학자 에드워드 로렌츠는 나비효과 이론을 발표해서 큰 파장을 일으켰다. 나비 한 마리의 날갯짓만으로 미래의 기상에 커다란 변화를 일으킬 수 있다는 것이다. 전 지구적으로 나타나는 기후 변화도 마찬가지다. 지구온난화와 엘니뇨의 관계, 또 각각의 현상이 기후에 미치는 영향, 지진을 미리 예보하는 일 등은 여전히 어렵고 불확실하다. 따라서 우리가 살고 있는 지표면과 대기, 해양이 서로 주고받는 영향을 파악하고 장기적인 기후 변화를 예측하는 것은 오늘을 사는 우리 가 풀어가야 할 과제일 것이다.
